Es fehlt bisher eine Beschreibung, wie die Module zusammenwirken sollen. Sie sind nicht einfach zusammengewürfelt.
Einfach nur das Rack zu posten, war offenbar nicht hilfreich. Das hole ich nach.
Für die "Wall of text"-Freunde unter euch hier nun die versprochene Beschreibung des Konzepts.
(Dabei orientiere ich mich an der
ursprünglichen Planung mit Intellijel 7U x 104 Performance Case und mit 3 x gedrehtem Disting, alles andere ist ja noch noch im Fluss).
Rahmenbedingungen / geplante Nutzung
Musizieren mit dem MPE-fähigen Keyboard (Joué-Controller) auf 3-stimmig polyphonem Desktop-Modularsystem.
Wiedergabe über Audio-Interface/PC auf Studio-Monitoren.
Bedienung von Teilen des Modularsystems vom PC aus ist OK (betrifft nur das FH-2).
Spectrum Analyzer und Tuner stehen in DAW zur Verfügung, sofern benötigt.
Motivation und Zielsetzung
Normalerweise bin ich nur In-the-Box unterwegs. In der DAW stehen mir Softsynths und Effekt-Plugins zur Verfügung, die die Möglichkeiten der digitalen Signalverarbeitung ausreizen. An diesem Ort, in der DAW, ist für mich die digitale Signalverarbeitung auch richtig aufgehoben.
Mit dem Modularsystem suche ich einen Ausgleich dazu. Ich möchte es zwar wie sonst die Softsynths auch mit dem MPE-Controller von Hand spielen können und benötige, damit das Spaß macht, mindestens 3 Stimmen.
Als Gegensatz zu den Plugins soll das Modularsystem bewusst auf Digitales verzichten. Das Ideal wäre ein vollanaloges System ausschließlich mit 1-Knob-per-Function-Modulen ohne Displays und Encoder. (Ich habe auch schon ein Gitarren-Pedalboard mit rein analogem Signalweg und weiß daher, dass ich an so etwas Spaß habe).
Wegen der angestrebten Dreistimmigkeit bin ich bei dem Modularsystem aber bereit, aus praktischen Gründen einige digital arbeitende Module wie das FH-2 MIDI-to-CV-Interface, einen Batumi Multi-LFO und (weniger gern) auch das ExpertSleepers Disting zu tolerieren, solange der Audio-Signalweg bei typischen Patches analog bleibt.
Es sollte aus dieser Beschreibung klar sein, dass mich moderne "fancy" Digitalmodule gerade
nicht reizen.
Ziel ist der Aufbau eines nahezu klassischen analogen Synthesizers, aber mit dem einen oder anderen "Twist".
Diese "Twists" machen es unmöglich, zum günstigeren Preis einfach einen normalen Polysynth zu kaufen.
Außerdem wäre dann nicht alles auf meine Vorstellungen zugeschnitten.
An welche Twists ich dabei denke, das soll im folgenden bei der Besprechung der Module genauer dargestellt werden.
Aufbau des Racks und geplantes Zusammenspiel der Module
a) Module in der 1U-Reihe
Die 1U-Zeile ganz oben soll Utility-Module und die Output-Einheit enthalten.
Ganz links sollen sich zunächst 3
ExpertSleepers Disting mk4-Module befinden, die
mit einem 1U-Konverter um 90° gedreht verbaut werden.
(Leider kann ich diese mit Modulargrid so nicht anzeigen lassen, daher bleiben die ersten 66 TE im Bild leer).
Das Disting-Modul für eine Stimme soll u.a. für folgendes genutzt werden:
- Quelle von weißem, rosa oder rotem Rauschen
- Sample & Hold oder Track & Hold
- Gleichrichter
- Komparator
- klassischer Delayed-LFO
und nach Bedarf für andere Extra-Funktionalitäten.
Daneben gibt es insgesamt 4 Ringmodulatoren (
Intellijel Ring Mod 1U).
Diese können genutzt werden für:
- 4-Quadranten-Multiplikation von Audio- oder CV-Signalen
- insbesondere natürlich als Ringmodulator
- als zusätzlicher linearer VCA
- für eine Quadrierung von Audio-Signalen (z.B. um durch Dazumischen zum Original mit der 2. Harmonischen anzudicken)
- als Gleichrichter, ausgehend von einer Wellenform und ihrem Vorzeichen als Input
(Beispiel: Wellenform aus Sinus- oder Assign-Ausgang des Batumi + Rect-Output für das Vorzeichen)
Es gibt 4 Ringmodulatoren und nicht 3, um so bei Bedarf auch zwei Frequency-Shifter aufbauen zu können.
(Dazu braucht man Quadratur-Signale, wie der Harmonic-Shift-Oscillator und das Batumi II sie liefern können, sowie zwei Ringmodulatoren und einen Addierer oder Mischer pro Frequency Shifter).
Ganz rechts in der 1U-Reihe ist die Output-Einheit.
Diese besteht aus einem Stereo-Summierer für je 3 Inputs (
Plum Audio Mix) und aus dem eigentlichen Output-Modul (
LPZW.modules Out) für einen symmetrischen Stereo-Ausgang an den dafür vorgesehenen Buchsen im Intellijel-Case.
An der Verwendung eines Gehäuses mit 1U Reihe und an der Verwendung des gedrehten Disting gab es ja schon Kritik.
Ursprünglich hatte ich an dieser Stelle 3 Intellijel "Noise Tools 1U"-Module geplant. Mit diesen wären Noise-Oszillator, Sample & Hold und Track & Hold realisierbar, jedoch kein Red Noise und nicht die anderen Extras wie Gleichrichter, Komparator u.a. aus dem Disting. Beim Übergang zu einem größeren Rackformat als 7U könnte ich ersatzweise auf 2 Disting EX gehen oder aber Einzelmodule für die gewünschten Funktionen wie Noise, S&H, Komparator und Gleichrichter verbauen.
Außerdem hätte ich dann die Chance, den Stereo 3:1-Summierer und das Output-Modul durch hochwertige 3U-Module zu ersetzen.
Aber weiter zum Konzept:
b) Module in der oberen 3U-Reihe
Die obere 3U-Reihe enthält zunächst das
Expert Sleepers FH-2. Es dient ja zum Anschluss von Rechner und MPE-Controller, siehe
voriger Beitrag mit Details zur FH-2 Nutzung mit MPE.
Um neben der MIDI-to-CV-Funktion auch die übrigen MPE-Dimensionen für 3 Stimmen behandeln zu können und Platz zusätzliche CV-Outputs zu haben, werden zwei
FHX-2CV Expander benötigt, einer sitzt neben dem FH-2, der andere in der Reihe darunter. Dadurch gibt es 8 CV-Ausgänge pro Stimme, von denen ausreichend viele frei bleiben, um bei Bedarf auch noch ADSR-Envelopes, LFOs, Zufalls-Spannungen und/oder Clock-Signale für jede der Stimmen zu erzeugen.
Es folgen nun 3 Sektionen, die nach Stimmen gruppiert sind. Zu jeder Stimme gehören die im folgenden beschriebenen Module.
Ich mag inharmonisch gestauchte oder gespreizte Spektren, weil diese auf mich nicht so unnatürlich wirken wie die "perfekten" Spektren herkömmlicher Oszillatoren.
Der
Harmonic Shift Oscillator (HSO) von New Systems Instruments ist ein vollanaloger harmonischer Oszillator, der derartige Spektren erzeugen kann und zudem flexible Regelmöglichkeiten mitbringt.
Im Normallfall (3-stimmiger Betrieb) soll jede Stimme einen HSO zur Verfügung haben, im 2-stimmigen Betrieb sollen es aber 2 pro Stimme sein können, so dass es insgesamt 4 HSOs verbaut werden.
Die HSOs haben einen Quadratur-Output, so dass man in diesem Fall auch einen Frequency-Shift auf den beiden Oszillatoren realisieren kann (um im Gegensatz zur Ringmodulation zwei HSOs so zu verknüpfen, dass nur das obere oder nur das untere Seitenband erzeugt wird).
Eine Besonderheit ist hier, dass nicht einfach der Output eines Oszillators um eine einzelne feste Frequenz verschoben wird, sondern dass zwei komplexe Spektren kombiniert werden, d.h. jeder Teilton aus dem Spektrum von Oszillator 1 wird paarweise mit jedem Teilton von Oszillator 2 verknüpft und auf einen Teilton mit der entsprechenden Summenfrequenz abgebildet.
Unabhängig vom Frequency Shift können bei Nutzung von 2 HSO pro Stimme auch die ungeraden und die geraden Harmonischen einzeln erzeugt und gesondert gestaucht/gestretcht, moduliert oder weiter prozessiert werden.
Weil es CV-Eingänge für FM, Tone (Gehalt an Harmonischen) und Stride (Abstand der Harmonischen) gibt, ergeben sich aber auch im 3-stimmigen Betrieb mit nur einem HSO pro Stimme viele Möglichkeiten, ein interessantes und lebendiges Ergebnis zu erzielen.
In diesem Fall kann der Quadratur-Output z.B. für Pseudo-Stereo-Effekte oder für eine Phasen-Modulation genutzt werden (in Verbindung mit dem ebenfalls verbauten, mit Audio-Rate modulierbaren 3-fach Cross-Panner).
Für tonale Ergebnisse wird man nahe an einem ganzzahligen Stride (wie 1 für alle Harmonischen oder 2 für die ungeradzahligen Harmonischen) bleiben. Jedoch kann der HSO durch die Wahl von krummen Zwischenwerten oder durch Stride-Modulation auch sehr gut für die Erzeugung von geräuschhaften Klängen genutzt werden.
Anmerkung: Man kann einen herkömmlichen Oszillator mit gestauchten oder gestreckten Harmonischen versehen, indem der Oszillator auf die Stride-Frequenz gestimmt wird und indem das vom Oszillator erzeugte Signal mit einem Frequency-Shifter zum gewünschten Grundton verschoben wird. Durch die vier HSOs sind also implizit 4 Frequency Shifter an Bord. Die Verknüpfung von zwei HSOs über zwei 4-Quadranten-Multiplikatoren und Addition entspricht je einem weiteren Frequency-Shift. Damit verfügt das Modularsystem im 2-stimmigen Betrieb über 3 Frequency-Shifter pro Stimme (plus je noch einen digitalen aus dem Disting-Modul), ein Luxus, den wohl kaum ein am Markt erhältlicher Mono- oder Polysynth bieten kann.
Zu dem HSO kommt noch ein herkömmlicher Oszillator als Ergänzung. Denn prinzipbedingt erzeugt der HSO immer Spektren mit einem exponentiellen Lautstärkeabfall der Teiltöne.
Damit ist das Spektrum der klassischen Sägezahn- und Rechteck-Wellenformen nicht exakt darstellbar (die tieferen Partialtöne sind zu laut, ab einem bestimmten Punkt sind die höheren Partialtöne vergleichsweise zu leise).
Außerdem erlaubt der Harmonic Shift Oscillator zwar eine FM, aber prinzipbedingt keine Hard Sync.
Daher gibt es pro Stimme auch noch einen
Befaco Pony VCO.
Dieser liefert die klassischen Wellenformen, erlaubt Thru-Zero FM, PWM, Wavefolding, wie gewünscht Hard Sync, und enthält zusätzlich sogar noch einen VCA. Bei Bedarf kann er auch als LFO genutzt werden.
Der Pony VCO und der HSO können in Verbindung mit dem jeweils anderen Oszillator zur Realisierung von FM, Filter-FM, Ringmodulation, AM und für weitere Arten von Modulationen genutzt werden.
Durch den integrierten VCA werden reguläre VCAs aus dem Vostok Fuji gespart. Bei der Nutzung des Pony VCO als Modulator kann über den integrierten VCA z.B. die Modulationsstärke mit einer eigenen Envelope versehen werden.
Die Ergänzung zu einer vollständigen Stimme liefert dann das
Befaco Pony VCF.
Da ich, wie schon erwähnt, ein großer Fan des SSM 2044 bin, musste es unbedingt ein Filter mit diesem IC bzw. mit dem Nachfolger SSI 2144 sein. Das Befaco Pony VCF erfüllt diese Anforderung.
Zusätzlich zur Lowpass-Funktion mit 24 dB/Oktave, Resonanz bis zur Selbstoszillation und den üblichen CV-Eingängen und Reglern bringt es noch einen 3-Kanal-Mischer mit (normalisiert auf 2-Kanal plus regelbares Feedback) und enthält darüber hinaus einen linearen VCA.
Somit kann ein Pony VCF das Signal von zwei oder drei Oszillatoren für eine Stimme mischen, tiefpassfiltern und mit der Hüllkurve versehen.
Das letzte Modul in der oberen 3U-Reihe ist der
AJH Synth / Tone Science "Triple Cross - XFader Panner".
Dabei handelt es sich um einen 3-fach Cross-Fader und Panner, der aber auch als Attenuverter, Mischer, linearer VCA oder zur Amplitudenmodulation (bis in den Audiobereich) eingesetzt werden kann.
Ich habe den Triple Cross in die Nähe des Output-Moduls gesetzt, weil das Stereo-Panning der 3 Voices (von Hand oder moduliert) eine typische Anwendung darstellt.
Ein paar andere Nutzungsmöglichkeiten werden gleich noch beschrieben.
c) Module in der unteren 3U-Reihe
Nun zu der unteren 3U-Reihe. Dort findet sich zunächst ein
XAOC Devices Batumi II.
Neben der Nutzung als generischer Vierfach-LFO, Vierfach-VCO und als Step-Random oder Smooth-Random-Signalquelle soll es vor allem wie folgt verwendet werden:
- im "Phase"-Modus als gekoppelter 3-fach LFO mit um 120 Grad verschobenen Outputs. Mit einem dieser LFOs pro Stimme können Effekte wie Panning, Amplituden-Modulation, Harmonic Tremolo, Flanger, Chorus oder Vibrato jeweils gleichmäßig verschoben auf den 3 Stimmen durchgeführt werden. Dies soll die 3 Stimmen zu einer klanglichen Einheit verbinden.
- als 3-fach Rechteck-VCO, der als Hard Sync-Trigger für die Pony VCOs dient (je eine Sync-Quelle pro Pony).
- umgekehrt als 3-fach VCO, der durch ein Rechteck-Signal aus dem Pony-VCO (oder aus dem Disting) als Clock angesteuert wird.
Im "Sync"-Modus durchläuft das Batumi dann, z.B. wenn man es moduliert, nur ganzzahlige Vielfache der Sync-Frequenz.
Somit gibt es hier eine Möglichkeit, Soft Sync zu realisieren. Vor allem wird das Batumi in dieser Betriebsart und mit Sinus-Output zu einer perfekten Modulationsquelle für FM (und auch Ringmodulation und anderen Modulationsarten), wenn dort die Obertöne mit ganzzahligem Index als Modulator genutzt werden sollen.
- als Quadratur-LFO oder -VCO für einen Frequency Shift des Outputs der Harmonic-Shift-Oszillatoren.
(Man erhält hier aber nur ein Quadratur-Signal, nicht eines pro Stimme. Bei der Verschiebung von drei Stimmen um dieselbe Frequenz im Audiobereich kann das Ergebnis etwas "experimentell" werden).
- als Modulationsquelle, wenn mehrere der erzeugten Wellenformen pro Kanal gleichzeitig genutzt werden sollen (z.B. Rechteck-Signal für eine Modulation und in Frequenz und Phase passender Sinus oder Dreiecks-Signal für eine andere Modulation).
Rechts neben dem Batumi ist zunächst ein weiterer FHX-2CV-Expander gefolgt von einem
Vostok Instruments Fuji Hex-Core Envelope-Modul.
Jedes der 6 dort enthaltenen Envelope-Gates kann eine AD- oder AHD-Envelope erzeugen oder bei Bedarf auch als LFO dienen.
Zudem ist bei den Gates Daisy-Chaining möglich, d.h. man kann mit einem Gate-Signal ohne Kabelgewirr mehrere Envelopes auslösen. So muss man nur 3 Patchkabel mit den Gate-Signalen der Stimmen vom FH-2 zum Fuji-Modul führen und kann damit je 2 Hüllkurven pro Stimme triggern.
Die Envelopes sind mit der AD/AHD-Form und einer Maximalzeit von je 1,5 Sekunden für Attack und für Decay recht eingeschränkt, das deckt bei mir aber viele Fälle ab (und man hat immerhin 2 derartige Envelopes pro Stimme).
Allgemeine ADSR-Envelopes mit Attack und Decay-Zeiten bis 50s kann bei Bedarf das FH-2 liefern.
Neben dem Fuji kommt ein Joranalogue Delay 1 und ein Tiptop Audio Forbidden Planet, die eine Ergänzung zu den Modulen für die erste Stimme aus der oberen Reihe darstellen. Dieselbe Modulkombination gibt es dann noch zweimal für die beiden anderen Stimmen.
Die
Joranalogue Delay 1-Module können als ein weiterer VCO pro Stimme mit Karplus-Strong-Synthese genutzt werden.
Sie können aber auch als Kammfilter, Resonator und als Flanger oder Chorus dienen.
Im Zusammenspiel mit den drei um 120 Grad verschobenen LFO-Signalen aus dem Batumi sind so 3-fach-Flanging (je ein Flanger pro Stimme), 3-fach-Chorus usw. mit sinnvoll aufeinander abgestimmten Modulationssignalen realisierbar.
Vielleicht ist Euch bekannt, dass sich eine Pulswelle aus einer Sägezahn-Wellenform durch Anwendung eines Kammfilters erzeugen lässt, d.h. indem eine verzögerte Kopie von der Ausgangswellenform subtrahiert wird. Moduliert man die Verzögerung, so erhält man eine PWM.
Diese Anwendung ist hier interessant, weil so das vom HSO erzeugte inharmonische Signal mit einer PWM-ähnlichen Modulation versehen werden kann.
Bezüglich der Nutzung des Delay 1 zur Karplus-Strong-Synthese ist noch relevant, dass der Feedback-Pfad des Delays gepatcht werden kann.
Hier kann z.B. das benachbarte Forbidden-Planet-Filter zur Klangformung eingeschleift werden.
Damit sind wir dann auch schon beim
Tiptop Audio Forbidden Planet, das für jede Stimme einmal vorhanden ist.
Dabei handelt es sich um ein Steiner-Parker-Filter, das als Tiefpass, Bandpass oder Hochpass mit 12 dB/Oktave dienen kann.
Die Tiefpass-, Bandpass- und Hochpass-Eingänge können gleichzeitig genutzt werden, somit eignet sich das Modul auch zum frequenzabhängigen Mischen von Signalen.
Interessante Charakteristiken erreicht man, indem dasselbe Signal über einen Cross-Fader an Lowpass- und Highpass-Input gegeben wird (und ggf. noch mit festem Level auf den Bandpass-Input).
Auf diese Weise ist eine Kombination aus Tilt- und Notch-Filter und auch ein Tilt-Filter mit Center-Resonanz darstellbar, wobei die Tilt-Balance durch den Cross-Fader moduliert werden kann.
(Das war letztlich die Motivation dafür, das dreifache Cross-Fader-Modul mit ins System aufzunehmen).
Zwischen den Delay-Filter-Gruppen befindet sich ein
Vostok Instruments Asset (ein 6-fach Attenuverter und Offset-Quelle) und ein
Vostok Instruments Ceres (ein 6-fach linearer VCA und Mischer).
Sowohl Asset also auch Ceres erlauben Daisy-Chaining und reduzieren so die Zahl der benötigten Patchkabel. Beim Asset kann man mit einem Eingang mehrere Attenuverter/Offset-Einheiten ansprechen. Und beim Ceres kann man mit demselben Eingangssignal in mehrere benachbarte VCAs gehen, oder auch mehrere benachbarte VCA-Outputs mischen und das summierte Signal beim letzten VCA der Kette abgreifen.
Generell habe ich mir überlegt, wie einige typische Patches aussehen würden, und die Platzierung der Module so gewählt, dass die Kabelwege möglichst übersichtlich und kurz sind.
Das hat letztlich dazu geführt, dass die Module für Einzel-Voices, die von unten gepatcht werden, jetzt möglichst in der oberen Reihe sind, während die Sechsfach-Module von Vostok Instruments, von denen aus viele Module aller Voices erreicht werden müssen, in der unteren Reihe sind und dort möglichst mittig sitzen.
Der Envelope-Generator ist in der Nähe der Gates aus dem FH-2 und den FHX-2CV-Expandern sicherlich gut untergebracht, die beiden anderen Vostok-Module sitzen dementsprechend weiter rechts.
Sie unterbrechen die Blöcke aus Delay 1/Forbidden-Planet-Modulen für die einzelnen Stimmen, so dass die Abgrenzung dieser Blöcke klar erkennbar ist.
So viel zum ursprünglichen Plan, wie alles zusammenspielen soll.
Im Moment denke ich ja über andere Gehäuse-Optionen als 7U x 104 nach. Ziemlich sicher werde ich dann auch die gedrehten Disting mk4 Module noch eliminieren.
